Luận văn Đánh giá rủi ro kim loại nặng trong gạo ở một số vùng sản xuất nông nghiệp tại Quảng nam và Đà Nẵng

ĐÁNH GIÁ RỦI RO KIM LOẠI NẶNG TRONG GẠO Ở MỘT SỐ VÙNG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TẠI QUẢNG NAM VÀ ĐÀ NẴNG Mã số: Đ2014-03-60 Chủ nhiệm đề tài: ThS. Đoạn Chí Cường Đà Nẵng, 11/2014 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nền nông nghiệp thâm canh nói chung và thâm canh cây lúa nói riêng đòi hỏi phải sử dụng một số lượng lớn các phân bón (cả vô cơ và hữu cơ); các hóa chất bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, diệt cỏ, diệt côn trùng); các chất kích thích sinh trưởng, Tuy nhiên, các tạp chất kim loại nặng luôn chứa một lượng nhất định trong các loại hợp chất trên, do đó sự ô nhiễm các kim loại nặng lên hệ sinh thái nông nghiệp, đặc biệt trong cây lúa là điều khó tránh khỏi. Kim loại nặng là những nguyên tố dễ dàng tích lũy trong đất và cây trồng thông qua hoạt động sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là việc sử dụng hó chất nông nghiệp cũng như phương thức canh tác không hợp lý của con người. Bên cạnh đó, kim loại nặng còn có thể xâm nhập vào hệ sinh thái nông nghiệp thông qua con đường phong hóa vật liệu đá mẹ trong tự nhiên; qua các nguồn nước tưới bị ô nhiễm và chất thải từ các khu công nghiệp lân cận, chất thải của các làng nghề truyền thống, nước thải từ hoạt động khai thác khoáng sản ở thượng nguồn. Từ đó gây tác động xấu đến vấn đề an toàn thực phẩm và gây rủi sức khỏe cho con người trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua con đường chuỗi thức ăn. Đà Nẵng là một trong những thành phố có tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa khá mạnh mẽ, diện tích đất nông nghiệp nói chung và diện tích đất dành cho sản xuất lúa nói riêng đang bị thu hẹp nhanh chóng. Đứng trước tình hình đó, xã Hòa Châu và xã Điện Phương (một xã thuộc huyện Điện Bàn, nằm cuối hạ lưu hệ thống sông Vu Gia-Thu Bồn, giáp ranh với thành phố Đà Nẵng) được kỳ vọng là một trong những vùng sản xuất lúa trọng yếu, đáp ứng nhu cầu lương thực không những của người dân địa phương mà còn cả thành phố Đà Nẵng (nơi mật độ dân số không ngừng tăng lên). 2 Do đó, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong trong đất nông nghiệp trồng lúa và trong nông sản (gạo) tại hai khu vực này rất cần được quan tâm. Với mong muốn đó, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá rủi ro kim loại nặng trong gạo ở một số vùng sản xuất nông nghiệp tại Quảng Nam và Đà Nẵng”. Đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên theo hướng đánh giá rủi ro đến sức khỏe người dân thông qua việc sử dụng nguồn lương thực, thực phẩm bị nhiễm các hóa chất độc mà cụ thể trong nghiên cứu này là KLN. 2. Mục tiêu của đề tài 2.1. Mục tiêu tổng quát Xác định được hàm lượng kim loại nặng trong đất và trong gạo ở một số vùng sản xuất nông nghiệp tại xã Điện Phương, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam và xã Hòa Châu, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng. Xác định được mức độ rủi ro của các kim loại nặng trong gạo ở một số vùng sản xuất nông nghiệp tại Quảng Nam và Đà Nẵng. Trên cơ sở đó, các nhà quản lý sẽ đưa ra các cảnh báo, khuyến cáo cho người dân trong hoạt động sản xuất nông nghiệp cũng như tiêu thụ gạo được lấy từ lúa sản xuất trên địa bàn. 2.2. Mục tiêu cụ thể  Đánh giá được một số đặc điểm của môi trường đất tại vùng nghiên cứu (hàm lượng KLN tổng số; pH; EC và hàm lượng chất hữu cơ).  Xác định được hàm lượng KLN được tích lũy trong rễ, thân và gạo.  Đánh giá được rủi ro của KLN đối với sức khỏe con người khi sử dụng gạo bị nhiễm kim loại nặng. 3. Nội dung nghiên cứu 3 Để thực hiện những mục tiêu đã đặt ra của đề tài, chúng tôi thực hiện một số nội dung nghiên cứu sau:  Phân tích/Đánh giá một số đặc điểm môi trường đất khu vực nghiên cứu (hàm lượng KLN tổng số, pH, EC và tỷ lệ chất hữu cơ)  Phân tích/Đánh giá hàm lượng của một số KLN (Mn, Zn, Pb, Cd và Cr) trong thân; rễ và gạo của giống lúa thơm được lấy tại khu vực nghiên cứu  Đánh giá khả năng hấp thụ và tích lũy của KLN trong gạo theo hệ số BAF và hệ số TCs.  Đánh giá sự tương quan giữa hàm lượng KLN tổng số trong môi trường đất với hàm lượng KLN trong gạo, pH đất; EC đất và tỷ lệ chất hữu cơ trong đất lấy tại khu vực nghiên cứu.  Đánh giá mức độ rủi ro của KLN đối với sức khỏe con người khi tiêu thụ gạo có chứa KLN được trồng tại một số vùng sản xuất lúa chuyên canh xã Điện Phương, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam và xã Hòa Châu thành phố Đà Nẵng. 4. Ý nghĩa của đề tài Về mặt khoa học, kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ bổ sung thêm cơ sở dẫn liệu về sự hấp thụ và tích lũy KLN trong cơ thể thực vật. Về khía cạnh thực tiễn, kết quả của đề tài là các thông tin tin cậy và cập nhật về hàm lượng của một số KLN trong môi trường đất và lúa gạo được trồng tại vùng SXNN ở xã Điện Phương, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam và xã Hòa Châu, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng. Bên cạnh đó, bản báo cáo đánh giá rủi ro (nếu có) của kim loại nặng trong gạo đối với sức khỏe của con người khi sử dụng gạo được trồng tại một số vùng SXNN trên huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam và xã Hòa Châu, thành phố Đà Nẵng là thông tin khoa học quan trọng cho 4 Sở TNMT thành phố Đà Nẵng và tỉnh Quảng Nam khai thác, đưa ra giải pháp xử lý kịp thời và và quản lý phù hợp. Đề tài sẽ góp phần khai thác hiệu quả các trang thiết bị được đầu tư từ dự án tăng cường năng lực cho nhóm nghiên cứu DN-EBR của Đại học Đà Nẵng. Ngoài ra, đề tài còn góp phần đào tạo sinh viên ngành cử nhân Sinh học và Môi trường; cử nhân Quản lý tài nguyên và Môi trường. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về vùng nghiên cứu 1.1.1. Vị trí địa lý 1.1.2. Dân cư và lao động 1.1.3. Hoạt động sản xuất lúa gạo ở một số huyện của tỉnh Quảng Nam và một số quận huyện của TP. Đà Nẵng 1.2. Tổng quan về kim loại nặng 1.2.1. Đặc điểm, tính chất của một số kim loại nặng 1.2.2. Cơ chế hấp thụ, tích lũy và loại bỏ KLN của thực vật 1.2.3. Cơ chế đào thải KLN của con người 1.3. Một số đặc điểm sinh thái của cây lúa nước 1.4. Tổng quan một số kết quả nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.4.1. Một số nghiên cứu về ô nhiễm KLN trong đất nông nghiệp và trong nông sản 1.4.2. Một số nghiên cứu về đánh giá rủi ro của KLN đối với sức khỏe con người CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng 5 KLN (Mn, Zn, Pb, Cd và Cr) trong đất và trong rễ, thân, gạo của giống lúa thơm thuộc loài Oryza sativa L. được lấy tại vùng sản xuất lúa 5 chuyên canh xã Điện Phương, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam và xã Hòa Châu, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng. Nghiên cứu được thực hiện trong thời gian của vụ hè thu năm 2014. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện những nội dung trên, chúng tôi sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau: 2.2.1. Phương pháp hồi cứu số liệu Trong nghiên cứu này, phương pháp hồi cứu số liệu được sử dụng để có được các thông tin cơ bản về:  Một số điều kiện tự nhiên, môi trường, dân cư và lao động; tình hình sản xuất lúa gạo của vùng nghiên cứu.  Một số nghiên cứu về chất lượng môi trường đất cũng như tình hình ô nhiễm KLN trong gạo ở một số nước trên thế giới và Việt Nam.  Một số các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng môi trường đất và gạo tại khu vực nghiên cứu.  Một số đặc điểm sinh học của cây lúa nước.  Vai trò; độc tính và con đường hấp thụ,chuyển hóa/đào thải và tích lũy của một số KLN trong môi trường đất và trong cơ thể sinh vật.  Một số phương pháp đánh giá rủi ro sức khỏe do tiêu thụ nguồn thực phẩm bị nhiễm KLN của một số nhà nghiên cứu. 2.2.2. Phương pháp lấy mẫu đất và mẫu lúa/gạo a. Mẫu đất Để đánh giá hàm lượng các KLN (Zn, Pb, Cd, Cr và Mn) chúng tôi tiến hành lấy tổng cộng 30 mẫu đất. Trong đó, có 15 mẫu được lấy tại xã Điện Phương, tỉnh Quảng Nam và 15 mẫu được lấy tại xã Hòa Châu, thành phố Đà Nẵng. Mẫu đất được lấy ở độ sâu (0 – 20 cm) bằng 6 dụng cụ lấy mẫu đất chuyên dụng theo hướng dẫn của TCVN 7538- 2:2005, sau đó mẫu được xử lý sơ bộ bằng cách loại bỏ thành phần cơ giới khác trong đất (xác thực vật, đá, sỏi) sau đó phơi khô mẫu ở điều kiện tự nhiên (không sấy mẫu), giã mịn và sàng qua rây có kích thước 0,12 mm. Mẫu được bảo quản trong túi polyethylene có gắn nhãn, để ở chỗ tối theo hướng dẫn của TCVN 7538-6:2010. b. Mẫu lúa/gạo Để đánh giá hàm lượng KLN trong lúa/gạo, chúng tôi tiến hành lấy 30 mẫu lúa (thân, rễ và hạt lúa) tương ứng với các địa điểm lấy mẫu đất. Mẫu rễ và mẫu thân được rửa sạch dưới vòi nước máy, sau đó được rửa lại bằng nước cất 2 lần; mẫu thân được thái nhỏ; mẫu hạt lúa được chọn những hạt chắc, mẫy. Tất cả mẫu (rễ, thân, hạt lúa) được phơi khô ở điều kiện tự nhiên; mẫu hạt lúa sau khi phơi khô được giã bỏ vỏ trấu. Mẫu được nghiền nhỏ và sàng qua rây có kích thước 0,12 mm. Mẫu được bảo quản trong túi polyethylene có gắn nhãn và giữ ở nhiệt độ phòng theo hướng dẫn của TCVN 9016:2011. 2.2.3. Phương pháp vô cơ hóa mẫu và phân tích mẫu Lấy 3g mẫu đất (rễ, thân, gạo) cho vào ống vô cơ mẫu, lần lượt thêm vào 21ml HCl và 7ml HNO3; để yên ít nhất 16 giờ ở nhiệt độ phòng. Đun từ từ hỗn hợp ở trên trong điều kiện đối lưu và duy trì ít nhất trong 2 h. Sau đó để nguội, cho phần lớn cặn không tan của huyền phù lắng xuống. Thu dịch lọc, định mức lên 100 ml bằng HNO3 1 %. Dung dịch được lọc bằng giấy lọc kim loại nặng Whatman No.42 (Theo hướng dẫn của TCVN 6649 : 2000). Mẫu sau khi vô cơ hóa được phân tích bằng phương pháp trắc quang nguyên tử trên máy AAS Zenit 700P tại PTN Công nghệ Môi trường, Khoa Sinh – Môi trường. Bước sóng tương ứng của các kim 7 loại nặng Zn, Pb, Cd, Cr và Mn lần lượt là 213 nm, 283 nm, 228 nm, 357 nm và 279 nm (Theo hướng dẫn của TCVN 6496:2009). 2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu a. Phương pháp đánh giá mức độ hấp thụ KLN Hiệu quả hay mức độ hấp thụ KLN của lúa trồng tại khu vực nghiên cứu được đánh giá thông qua hệ số vận chuyển (TCs) của Kloke (1984) và Kachenko (2006); hệ số tích lũy sinh học BAF (Bioaccumulation factor). Đây là hai hệ số cần thiết sử dụng để đánh giá khả năng tích tụ KLN của thực vật. Hệ số TCs được tính bằng tỷ lệ giữa hàm lượng KLN trong cây so với tổng hàm lượng KLN trong đất. Hệ số TCs được sử dụng để đánh giá hiệu quả vận chuyển kim loại từ môi trường đất vào cây. Theo Zhenhai Liang (2011), giá trị TCs càng cao thì thời gian lưu lại của KLN trong môi trường đất càng thấp hay nói cách khác, hiệu quả hấp thụ KLN của cây cao và ngược lại. Vì vậy, TCs là một trong những hệ số để biểu thị khả năng của con người tiếp xúc với kim loại thông qua chuỗi thức ăn. TCs = Hàm lượng KLN trong cây Tổng hàm lượng KLN trong đất Hệ số BAF được tính bằng tỷ lệ giữa hàm lượng KLN tích lũy ở phần trên mặt đất của cây so với hàm lượng KLN trong môi trường đất. Hệ số BAF cho phép so sánh khả năng hấp thụ kim loại của thực vật trên các loại môi trường đất khác nhau cũng như khả năng tích lũy kim loại nặng trên từng bộ phận khác nhau của cây trồng. Trong nghiên cứu này của chúng tôi, hệ số BAF được tính bằng tỷ lệ giữa hàm lượng KLN trong gạo so với hàm lượng KLN trong môi trường đất. 8 BAF = Hàm lượng KLN trong gạo Hàm lượng KLN trong đất Trong đó, nếu BAF ≤ 1, loài thực vật đó chỉ hấp thụ mà không tích lũy KLN; và khi BAF > 1, loài thực vật đó có tích lũy KLN. Ngoài ra, một số tác giả cho rằng, nếu BAF > 1, loài thực vật đó thuộc dòng “thực vật tích tụ”; nếu BAF < 1, loài thực vật đó thuộc dòng “ngăn chặn” và nếu BAF > 10, loài thực vật đó được xếp vào dòng “siêu tích tụ”. Hệ số TCs > 1 được xem là loài thực vật có khả năng vận chuyển kim loại cao. b. Phương pháp phân tích tương quan Trong nghiên cứu này, chúng tôi xác định sự tương quan giữa hàm lượng KLN tổng số trong môi trường đất; pH đất; EC đất, hàm lượng chất hữu cơ trong đất với hàm lượng KLN trong gạo thông qua hệ số tương quan r. Hệ số r được so sánh theo bảng 2.1. Bảng 2.1. Hệ số r và mức độ tương quan Hệ số tương quan Mức tương quan 0 < ǀrǀ < 0,3 Tương quan yếu 0,3 < ǀrǀ < 0,5 Tương quan vừa 0,5 < ǀrǀ < 0,7 Tương quan tương đối chặt 0,7 < ǀrǀ < 0,9 Tương quan chặt 0,9 < ǀrǀ < 1 Tương quan rất chặt Nguồn: Chu Văn Mẫn c. Phương pháp đánh giá rủi ro 9 Rủi ro của KLN đến sức khỏe con người khi tiêu thụ gạo bị nhiễm KLN được chúng tôi đánh giá theo hướng dẫn của Zheng và cộng sự (2007):  Mức độ tiêu thụ hằng ngày EDI (estimated daily intake) được tính bằng công thức: EDI = C x Con x EF x ED Bw x AT Trong đó: EDI: ước tính lượng tiêu thụ hằng ngày (µg/kg/ngày) C: hàm lượng KLN trong gạo (mg/kg) Con: lượng gạo tiêu thụ hằng ngày (g/người/ngày). Trong đó, lượng gạo trung bình được tiêu thụ bởi người trưởng thành và trẻ em theo lần lượt là: 389,2 và 198,4 g/người/ngày. EF: tần suất tiếp xúc (365 ngày) – exposure frequency ED: khoảng thời gian tiếp xúc (70 năm, tương đương với tuổi thọ trung bình của con người) – exposure duration Bw: cân nặng cơ thể (kg) – body weight. Trong đó, cân nặng trung bình của người trưởng thành và trẻ em lần lượt là: 55,9 kg và 32,7 kg (số liệu tham khảo này đã được sử dụng trong nhiều nghiên cứu của Khan và cộng sự (2008); Zheng (2007a,b); Wang và cộng sự (2005). AT: thời gian tiếp xúc trung bình mà không có các ảnh hưởng gây ung thư (365 ngày/năm x số năm tiếp xúc phơi nhiễm, trong nghiên cứu này giả sử = 70) – averaged exposure time.  Chỉ số THQ của từng kim loại (Target Hazard Quotient) được tính bằng công thức: 10 THQ = EDI RfD Trong đó, RfD của Cr, Pb, Zn và Cd lần lượt là: 5; 3,5; 300 và 1,0 µ/kg/ngày. Giá trị chỉ số THQ < 1 được cho là an toàn đối với sức khỏe con người khi sử dụng gạo có chứa KLN được đánh giá.  Chỉ số HI (Hazard index) được tính bằng tổng các THQ của từng chất, hợp chất. Trong nghiên cứu này chính là các kim loại nặng: HI = d. Xử lý số liệu  Số liệu được tổng hợp và xử lý thống kê bằng phần mềm MS.Excel 2007.  Biểu đồ được vẽ bằng phần mềm Origin 8.5. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Đặc điểm môi trường đất khu vực nghiên cứu Kết quả đánh giá một số đặc điểm môi trường đất trồng lúa chuyên canh tại xã Điện Phương, huyện Điện Bàn và xã Hòa Châu, TP. Đà Nẵng được trình bày trong bảng 3.1; hình 3.1a và hình 3.1b. Kết quả này được so sánh với QCVN 03:2008 (tương đương TCVN 7029:2002) về giới hạn hàm lượng KLN trong đất trồng nông nghiệp của Bộ TNMT Việt Nam và tiêu chuẩn tối đa cho phép của KLN trong đất nông nghiệp của Trung Quốc (GB 15618-1995). Kết quả đánh giá ở bảng 3.1 cho thấy, giá trị pH đất của vùng sản xuất lúa xã Hòa Châu dao động trong khoảng 4,2 – 5,92 (trung bình 4,67±0,41) và ở xã Điện Phương dao động trong khoảng 4,57 – 5,29 (trung bình 4,82±0,18), như vậy, đất ở hai vùng nghiên cứu thuộc loại 11 chua nhẹ. Đối chiếu với TCVN 7377:2004 cho thấy, đất ở hai khu vực này thuộc loại đất phù sa (pH dao động trong khoảng 3,57 - 6,84, và giá trị pH trung bình 4,59). Độ dẫn điện (EC) có giá trị dao động trong khoảng 0,065 – 0,64 dS/m ở xã Hòa Châu và 0,07 – 0,29 dS/m ở xã Điện Phương. Hàm lượng các KLN Mn, Zn, Pb, Cd và Cr trong đất nông nghiệp tại xã Hòa Châu có khoảng dao động lần lượt là Mn (36,42 – 173,93 mg/kg), Zn (58,59 – 207,69 mg/kg), Pb (1,87 – 10,58 mg/kg), Cd (0,0002 – 0,0088 mg/kg) và Cr (0,35 – 3,63 mg/kg) và tại xã Điện Phương có khoảng dao động lần lượt là Mn (41,42 – 205,07 mg/kg), Zn (44,38 – 82,12 mg/kg), Pb (3,91 – 13,67 mg/kg), Cd (0,0004 – 2,2648 mg/kg) và Cr (1,44 – 2,91 mg/kg). 3.2. Hàm lượng kln trong các bộ phận của cây lúa 3.2.1. Hàm lượng kim loại nặng trong gạo Kết quả phân tích hàm lượng KLN tích lũy trong gạo ở các vùng nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.2; hình 3.2a; hình 3.2b và hình 3.2c. Kết quả ở bảng 3.2 cho thấy, nhìn chung, hàm lượng trung bình các KLN Mn, Zn và Cd trong gạo tại xã Hòa Châu và Điện Phương khá tương đồng; tuy nhiên, hàm lượng trung bình của Pb và Cr trong gạo ở xã Điện Phương cao hơn từ 2 – 5 lần so với hàm lượng Pb và Cr trong gạo ở xã Hòa Châu. Hàm lượng trung bình các KLN Mn, Zn, Pb, Cd và Cr trong gạo tại xã Hòa Châu lần lượt lượt là 19.805 mg/kg; 46.163 mg/kg; 1.592 mg/kg; 0.124 mg/kg và 0.321 mg/kg. Còn tại xã Điện Phương, hàm lượng các KLN Mn, Zn, Pb, Cd và Cr lần lượt là 28.351 mg/kg; 36.760 mg/kg; 5.338 mg/kg; 0.171 mg/kg; 0.790 mg/kg. Hàm lượng trung bình của Cd, Cr và Zn trong gạo tại hai xã Hòa Châu và Điện Phương vẫn nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 8- 12 2:2011 của Bộ Y tế (0,4 mg/kg); GB 2762-2012 của Trung Quốc (1,0 mg/kg) và Pilc (1999). Tuy nhiên, hàm lượng trung bình của Mn và Pb vượt quá nhiều lần so với TCCP của WHO (1994) và QCVN 8-2:2011 của Bộ Y tế. Cụ thể, hàm lượng Mn và Pb trong gạo tại xã Hòa Châu lần lượt vượt 2,2 lần và 7,95 lần; hàm lượng Mn và Pb trong gạo tại xã Điện Phương lần lượt vượt 3,14 lần và 31,65 lần. 3.2.2. Hàm lượng kim loại nặng trong thân và rễ Hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu thân và rễ trình bày tại bảng 3.3; bảng 3.4 và các hình 3.3(a – e) và hình 3.4(a – e). Kết quả phân tích tại bảng 3.3 cho thấy, hàm lượng Mn, Zn, Pb, Cd và Cr trung bình trong các mẫu thân của lúa trồng tại xã Hòa Châu lần lượt là 316,884 mg/kg; 53,265 mg/kg; 0,608 mg/kg; 0,637 mg/kg; và 0,560 mg/kg. Còn tại xã Điện Phương lần lượt là 163,836 mg/kg; 46,713 mg/kg; 4,3 mg/kg; 0,363 mg/kg và 1,682 mg/kg. Kết quả phân tích tại bảng 3.4 cho thấy, hàm lượng Mn, Zn, Pb, Cd và Cr trung bình trong các mẫu rễ của lúa trồng tại xã Hòa Châu lần lượt là 186,718 mg/kg; 64,545 mg/kg; 3,765 mg/kg; 0,413 mg/kg; và 0,302 mg/kg. Còn tại xã Điện Phương lần lượt là 197,188 mg/kg; 55,596 mg/kg; 9,959 mg/kg; 0,625 mg/kg và 2,737 mg/kg. 3.3. Mức độ hấp thụ KLN của cây lúa Hiệu quả hay mức độ hấp thụ KLN của lúa trồng tại khu vực nghiên cứu được đánh giá thông qua hệ số tích lũy (TCs) và hệ số tích lũy sinh học BAF. Kết quả ở bảng 3.5 cho thấy, giá trị hệ số TCs của các KLN lần lượt là TCs (Mn): 1,171 – 1,956; TCs (Zn): 0,536 – 0,695; TCs (Pb): 0,487 – 0,704; TCs (Cd): 2,554 – 330,238 và TCs (Cr): 0,369 – 0,757. Giá trị hệ số BAF của gạo trồng tại xã Hòa Châu theo thứ tự Cd (104,398) > Zn (0,453) > Pb (0,39) > Cr (0,3) > Mn (0,222) và tại xã Điện Phương theo thứ tự Cd (1,129) > Pb (0,575) > Zn (0,551) > Cr 13 (0,344) > Mn (0,256) cho thấy rằng khả năng tích lũy các KLN trong gạo là không giống nhau. 3.4. Phân tích tương quan Hệ số tương quan ở bảng 3.6 cho thấy, hàm lượng Pb trong gạo có tương quan chặt, thuận (r = 0.736; p < 0.05) với hàm lượng Pb tổng số trong môi trường đất; hàm lượng Pb trong gạo có tương quan vừa, nghịch với EC đất (r = -0,421; p < 0,05) và hàm lượng chất hữu cơ trong đất (r = -0,309; p < 0,05; p < 0,05); hàm lượng Zn trong gạo có tương quan vừa, nghịch với pH đất (r = -0;476, p < 0;05); hàm lượng Cr trong gạo có tương quan vừa, thuận (r = 0,399; p < 0;05) với hàm lượng Cr tổng số trong môi trường đất; hàm lượng Mn trong gạo có tương quan vừa, nghịch với EC đất (r = -0,336; p < 0,05) và hàm lượng chất hữu cơ trong đất (r = -0,397; p < 0,05). 3.5. Đánh giá rủi ro của KLN trong gạo đối với sức khỏe con người Kết quả ở bảng 3.7 cho thấy, lượng tiêu thụ hằng ngày (EDI) các KLN Zn, Pb, Cd và Cr thông qua gạo tại xã Hòa Châu lần lượt là 321,41; 11,08; 0,86 và 2,23 µg/kg/ngày đối với người trưởng thành và 280,08; 9,66; 0,75 và 1,95 µg/kg/ngày đối với trẻ em. Còn tại xã Điện Phương, giá trị EDI các KLN Zn, Pb, Cd và Cr thông qua gạo lần lượt là 255,94; 37,17; 1,19 và 5,5 µg/kg/ngày đối với người trưởng thành và 223,03; 32,39; 1,04 và 4,79 µg/kg/ngày đối với trẻ em. Giá trị chỉ số HI thông qua việc tiêu thụ gạo của người trưởng thành và trẻ em ở xã Hòa Châu lần lượt là 5,55 và 4,84 và ở xã Điện Phương trong nghiên cứu của chúng tôi lần lượt là 13,76 và 11,99 (bảng 3.7). Kết quả này cho thấy rằng, cả người trưởng thành và trẻ em ở hai xã Hòa Châu và Điện Phương có thể gặp phải rủi ro sức khỏe khi tiêu thụ gạo trong bữa ăn hằng ngày trồng tại khu vực này. 14 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 1. Về hàm lượng các KLN Mn, Zn, Pb, Cd và Cr trong đất và gạo: Hàm lượng tất cả các KLN Mn, Zn, Pb, Cd và Cr trong đất nông nghiệp tại 2 vùng nghiên cứu đều nằm trong giới hạn cho phép khi so sánh với QCVN 03:2008 về hàm lượng KLN trong đất nông nghiệp của Bộ Tài nguyên Môi trường và Tiêu chuẩn tối đa cho phép của KLN trong đất nông nghiệp của Trung Quốc. Hàm lượng Cd, Cr và Zn trong gạo tại hai xã Hòa Châu và Điện Phương vẫn nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 8-2:2011 của Bộ Y tế (0,4 mg/kg); GB 2762-2012 của Trung Quốc (1,0 mg/kg). Tuy nhiên, hàm lượng trung bình của Mn và Pb vượt quá nhiều lần so với TCCP của WHO (1994) và QCVN 8-2:2011 của Bộ Y tế. 2. Về mức độ hấp thụ KLN của cây lúa: Giá trị hệ số TCs của các KLN lần lượt là TCs (Mn): 1,171 – 1,956; TCs (Zn): 0,536 – 0,695; TCs (Pb): 0,487 – 0,704; TCs (Cd): 2,554 – 330,238 và TCs (Cr): 0,369 – 0,757. Trong đó, giá trị TCs của Pb và Cr ở cả hai vùng nghiên cứu xã Hòa Châu và xã Điện Phương đều cao hơn so với khoảng được khuyến cáo. Giá trị hệ số BAF của gạo trồng tại xã Hòa Châu theo thứ tự Cd (104,398) > Zn (0,453) > Pb (0,39) > Cr (0,3) > Mn (0,222) và tại xã Điện Phương theo thứ tự Cd (1,129) > Pb (0,575) > Zn (0,551) > Cr (0,344) > Mn (0,256) cho thấy rằng khả năng tích lũy các KLN trong gạo ở những môi trường đất khác nhau là không giống nhau. 3. Về sự tương quan giữa hàm lượng các KLN trong gạo so với một số đặc điểm của môi trường đất: 15 Hàm lượng Pb trong gạo có tương quan chặt, thuận (r = 0,736) với hàm lượng Pb tổng số trong môi trường đất; tương quan vừa, nghịch với EC đất (r = -0,421) và hàm lượng chất hữu cơ trong đất (r = -0,309); hàm lượng Zn có tương quan vừa, nghịch với pH đất (r = -0,476); hàm lượng Cr có tương quan vừa, thuận (r = 0,399) với hàm lượng Cr tổng số trong môi trường đất; hàm lượng Mn có tương quan vừa, nghịch với EC đất (r = -0,336) và hàm lượng chất hữu cơ trong đất (r = -0,397). 4. Về rủi ro của KLN đối với sức khỏe con người khi tiêu thụ gạo được trồng tại hai xã Hòa Châu và Điện Phương: Chỉ số THQ của các KLN giảm dần theo thứ tự Pb > Cd > Cr > Zn trên cả hai đối tượng người trưởng thành và trẻ em. Trong đó, Pb là yếu tố có ảnh hưởng bất lợi và có tiềm năng gây rủi ro sức khỏe nhất cho người dân khi sử dụng gạo trồng tại hai xã Hòa Châu và Điện Phương. Chỉ số HI thông qua việc tiêu thụ gạo của người trưởng thành và trẻ em ở xã Hòa Châu lần lượt là 5,55 và 4,84 và ở xã Điện Phương lần lượt là 13,76 và 11,99. Kết quả này cho thấy rằng, cả người trưởng thành và trẻ em ở hai xã Hòa Châu và Điện Phương có thể gặp phải rủi ro sức khỏe khi tiêu thụ gạo trong bữa ăn hằng ngày trồng tại khu vực này. 2. Kiến nghị 1. Đề tài mới chỉ đánh giá TCs các KLN từ đất vào toàn bộ cây trồng (rễ, thân, hạt) mà chưa đánh giá TCs theo từng bộ phận. 2. Đề tài chỉ đánh giá hàm lượng KLN trong các bộ phận của cây lúa (rễ, thân lá, gạo) ở giai đoạn trưởng thành (thu hoạch) mà chưa đánh giá ở từng giai đoạn phát triển của cây lúa. 3. Kim loại nặng tồn tại trong môi trường đất có thể ở 5 dạng, trong đó cây trồng nói chung chỉ hấp thụ được một số dạng (dạng F1 và dạng 16 F2). Vì vậy, cần nghiên cứu thêm các dạng của KLN có trong đất nông nghiệp. 4. Đề tài mới chỉ đánh giá hàm lượng KLN tổng số có trong môi trường đất mà chưa xác định chính xác các nguồn của KLN đó, ví dụ như: KLN đến từ hoạt động sản xuất nông nghiệp (sử dụng phân bón và hóa chất bảo vệ thực vật); từ sự lắng đọng KLN trong khí quyển do hoạt động của công nghiệp và giao thông; hay do ở trong môi trường đất đã có sẵn (thông qua quá trình phong hóa từ vật liệu đá mẹ). 5. Đề tài chỉ dừng lại đánh giá hàm lượng một số KLN trong đất và gạo, từ đó đánh giá rủi ro sức khỏe do việc tiêu thụ gạo bị nhiễm KLN mà chưa đánh giá được mức độ hấp thụ cũng như rủi ro nếu gạo đó được trồng trên các loại đất khác nhau. 6. Đề tài chỉ mới đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người do tiêu thụ gạo nhiễm KLN. Tuy nhiên trong thực tế, rủi ro sức khỏe cho con người có thể đến từ nhiều nguồn thực phẩm khác nhau cũng như các con đường tiếp xúc với chất độc (hô hấp hay tiếp xúc trực tiếp qua da). 7. Số liệu về cân nặng trung bình; tuổi thọ trung bình của người dân và lượng tiêu thụ KLN cho phép hằng ngày dùng để đánh giá rủi ro trong nghiên cứu này chỉ mới tham khảo nghiên cứu của các tác giả khác. Như vậy, số liệu này có thể không phù hợp với điều kiện của người dân Việt Nam nói chung và người dân tại khu vực nghiên cứu nói riêng. 8. Số lượng mẫu nghiên cứu của đề tài chỉ dừng lại 30 (15 mẫu cho mỗi vùng nghiên cứu). Như vậy, các kết luận đến sự tích lũy KLN trong đất và gạo cũng như đánh giá rủi ro sức khỏe của người dân do ti